(57)【要約】【課題】  低コストで、光強度の適用範囲が広く、且つ交換が容易なファイバフューズストッパの提供。【解決手段】  光ファイバ同士を突き合わせ接続する接続部材に、光ファイバよりモードフィールド径を広げファイバフューズの進行を止める屈折率分布型レンズ６を設け、該屈折率分布型レンズを介して光ファイバ５，５同士を接続したことを特徴とするファイバフューズストッパ。【選択図】  図１
2005300594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ同士を突き合わせ接続する接続部材に、光ファイバよりモードフィールド径が大きな屈折率分布型レンズを設け、該屈折率分布型レンズを介して光ファイバ同士を接続したことを特徴とするファイバフューズストッパ。
【請求項２】
前記接続部材が、光ファイバに成端された光コネクタ同士を接続する光アダプタであり、前記屈折率分布型レンズがフェルール固定用の割スリーブ内に収納されたことを特徴とする請求項１に記載のファイバフューズストッパ。
【請求項３】
前記接続部材がプラグジャックであり、前記屈折率分布型レンズがフェルール固定用の割スリーブ内に収納されたことを特徴とする請求項１に記載のファイバフューズストッパ。
【請求項４】
前記屈折率分布型レンズの外周にパイプを被せてフェルールと同径としたものを割スリーブに収納したことを特徴とする請求項２又は３に記載のファイバフューズストッパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高出力光を光導波路に導波させるシステム（光通信分野、レーザ加工分野等）において、光導波路・部品を保護するためのファイバフューズストッパに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信分野において、伝送容量の飛躍的な増大が実現されてきた。伝送容量の増大に伴い、光ファイバやデバイス内を流れる光強度も高くなり、光学接続面等に微小なゴミ等の付着によりファイバフューズが発生し、光伝送路のみならず接続されているデバイス・装置も破壊してしまうという可能性が提起されている（例えば、非特許文献１〜４参照）。
【０００３】
この問題を解決させる従来技術として、特許文献１に記載された技術が提案されている。特許文献１に記載された技術は、光ファイバ中の一部の領域にテーパー部を有するコア拡大部を設けてモードフィールド径（ＭＦＤ）を拡大し、光のエネルギー密度を下げることにより、ファイバフューズの進行を止めるファイバフューズ阻止用部材が提案されている。
【非特許文献１】瀬尾ら、２００３年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、３２１頁
【非特許文献２】Seo et al., National Fiber Optics Engineers Conference, 2003 Technical Proceedings, p.22-30
【非特許文献３】前田ら、２００３年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、３２０頁
【非特許文献４】D.P.Hand and P.St.J.Russell, OPTICS LETTERS, Vol.13, No.9, September 1988, p.767-769
【特許文献１】特開２００２−３７２６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に記載された従来技術には、次のような問題があった。
従来技術の構造を実現するため、光ファイバを加熱してコアを拡大する場合、かなりの高温で長時間加熱を要するので、コスト的なデメリットを有すると共に、ファイバ中間部を被覆除去するためにファイバ強度の劣化や加熱による強度劣化により、通常使用状態での破断確率が高くなり、システム全体の信頼度を低下する問題がある。また、強度劣化部を補強するための補強構造を設けると、コストアップになる問題がある。
【０００５】
また、従来技術では、ファイバフューズの発生要因のうち、コア内の光エネルギーのみを減少させるが、もう一方の要因である熱の伝達は阻止できないので、ファイバフューズ阻止可能なシステム光強度に限界がある。さらに、通常シングルモード光ファイバ等の光ファイバでは、ドーパント拡散で得られるモードフィールド径の拡大は３倍程度であるため、光エネルギー密度の低下は、せいぜい９分の１程度であるため、現実的な光エネルギー密度の減少にも限界があり、適用可能範囲が狭いという問題がある。
【０００６】
また、従来技術では、中間にコア拡大部を有する光ファイバを作製し、その両端に光コネクタ端末加工を施して、伝送線路もしくは伝送機器・デバイスに接続する構成であるため、接続箇所が１箇所増えてしまい、接続損失やコスト面で不利になる問題がある。
【０００７】
また、従来技術では、中間にコア拡大部を有する光ファイバを作製して、その両端に光コネクタ端末加工を施して、伝送線路もしくは伝送機器・デバイスに接続する構成であるため、機器との接続を機器筐体外で行う場合、その設置場所が必要となる。また、機器の筐体内に設置した場合、ファイバフューズが発生した時にファイバフューズストッパを交換するのに手間がかかるという問題がある。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑みてなされ、低コストで、光強度の適用範囲が広く、且つ交換が容易なファイバフューズストッパの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、光ファイバ同士を突き合わせ接続する接続部材に、光ファイバよりモードフィールド径が大きな屈折率分布型レンズを設け、該屈折率分布型レンズを介して光ファイバ同士を接続したことを特徴とするファイバフューズストッパを提供する。
本発明のファイバフューズストッパにおいて、前記接続部材が、光ファイバに成端された光コネクタ同士を接続する光アダプタであり、前記屈折率分布型レンズがフェルール固定用の割スリーブ内に収納された構成とするのが好ましい。
本発明のファイバフューズストッパにおいて、前記接続部材がプラグジャックであり、前記屈折率分布型レンズがフェルール固定用の割スリーブ内に収納された構成としてもよい。
本発明のファイバフューズストッパにおいて、前記屈折率分布型レンズの外周にパイプを被せてフェルールと同径としたものを割スリーブに収納した構成とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のファイバフューズストッパは、光ファイバの被覆除去や、加熱してコアを拡大する等の工程が不要であり、光ファイバ自体には、何も処理を施さないため、機械強度等の劣化がなく、信頼性が高い。
また、屈折率分布型レンズを使用することにより、モードフィールド径を大幅に拡大させることが可能なため、ファイバフューズの進行を止められる光強度を格段に高くすることができる。
また、屈折率分布型レンズをアダプタの中に組み込み、コネクタフェルールで突き合わせることによりＰＣ接続させることが可能なので、ＡＲコート等の付加工程が無くて済み、低コストで提供できる。
また、コネクタや接続部の追加が無いので、低コストで提供できる。
また、コネクタや接続部の追加が無いため、接続損失の増加がない。
また、光アダプタ内に組み込むことで、ファイバフューズが発生した場合の部品交換に手間がかからない。
また、アダプタ内に組み込むことで、余分な設置スペースを必要としない。
また、接続部材であるプラグジャックやメカニカルスプライスタイプに屈折率分布型レンズを組み込むことで、容易に既存システムへの適用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明のファイバフューズストッパは、光ファイバ同士を突き合わせ接続する接続部材に、光ファイバよりモードフィールド径が大きい屈折率分布型レンズを設け、該屈折率分布型レンズを介して光ファイバ同士を接続したことを特徴としている。前記接続部材としては、光ファイバに成端された光コネクタ同士を接続する光アダプタ、プラグジャック、メカニカルスプライスなどを挙げることができる。
【００１２】
図１は本発明によるファイバフューズストッパの第１の実施例を示す図であり、本例では、接続部材が光ファイバ５，５に成端された光コネクタ２Ａ，２Ｂ同士を接続する光アダプタ１であり、屈折率分布型レンズ６がフェルール３，３固定用の割スリーブ４内に収納され、それぞれのフェルール３，３端面中央に露出している光ファイバ端面と屈折率分布型レンズ６とが突き合わせ接続された構成になっている。
【００１３】
この光アダプタ１は、左右にそれぞれ光コネクタ３，３が装着される穴を有すると共に、中央に屈折率分布型レンズ６が収納された割スリーブ４を備えている。この光アダプタ１に装着されたそれぞれの光コネクタ３，３は、フェルール３，３先端部を前記割スリーブ４に挿入し、フェルール３，３の端面と屈折率分布型レンズ６の端面とを突き合わせている。この突き合わせにおいては、それぞれの光コネクタ２Ａ，２Ｂに内蔵されたスプリング７の弾性反発力により適度な圧力でそれぞれのフェルール３，３端面中央に露出している光ファイバ端面と屈折率分布型レンズ６とが突き合わせ接続（ＰＣ接続；Physical Contact接続）されている。
【００１４】
前記光コネクタ４Ａ，２Ｂとしては、従来公知の各種光コネクタを用いることができ、例えばＳＣ型光コネクタ、ＦＣ型光コネクタ、ＭＵ型光コネクタ、ＬＣ型光コネクタ等一般に使用されている光コネクタ全てに適用可能である。
また、フェルール３，３の材質、寸法等は特に限定されず、従来公知の各種の光コネクタ用フェルールの中から選択して使用することができる。
また、光アダプタ１は、前記光コネクタ２Ａ，２Ｂに合わせて適当な形式のものを用いることができる。
また、割スリーブ４は、フェルール３，３の外形等に応じて従来公知のものから選択して使用することができる。
【００１５】
前記屈折率分布型レンズ６は、径方向に屈折率分布を有する円柱状のレンズであり、ＧＲＩＮレンズ又はロッドレンズとも呼ばれる種類のレンズである。この屈折率分布型レンズ６としては、Ｓｅｌｆｏｃ（日本板硝子社の商標）など多成分ガラスからなるものの他、本出願人が先に出願した特願２００１−１０４９２９号に記載の石英系ガラスからなる屈折率分布型レンズなどを用いることができる。例えば、本出願人が先に出願した特願２００２−２５６１６０号に記載された屈折率分布型レンズのうち、０．５ピッチ程度の屈折率分布型レンズを用いるのが好ましい。なお、屈折率分布型レンズにおける１ピッチの長さとは、該屈折率分布型レンズ内を進行する光線の蛇行周期である。
【００１６】
この屈折率分布型レンズ６は、フェルール３と同径とすることが望ましく、これはそのまま割スリーブ４内に収納可能である。
屈折率分布型レンズ６の外径がフェルール３よりも小さい場合には、屈折率分布型レンズ６の周りに金属やセラミックス、樹脂等のパイプ等を予め被せて、フェルール３と同径にして、割スリーブ４内に収納することが望ましい。
【００１７】
この光アダプタ型のファイバフューズストッパは、光コネクタのファイバ端面に接するように、光ファイバ５のモードフィールド径を大幅に拡大できる屈折率分布型レンズ６を配置した構成としたので、ファイバフューズの進行を阻止可能な光強度の上限が大幅に拡大される。例えば、前述した特願２００２−２５６１６０号に記載の石英ロッドレンズを使用した場合、０．４ｍｍ径でモードフィールド径は約１５０μｍとなり、光エネルギー密度を１／２００程度に減少させることができるため、光ファイバのコア拡大を利用したファイバフューズストッパに対し約２０倍の光強度まで使用可能となる。また、フェルール外径と一致させた直径２．５ｍｍのレンズを使用することにより、光エネルギー密度を１／１５０００程度に減少させることができるため、光ファイバのコア拡大を利用したファイバフューズストッパに対し約１５００倍の光強度まで使用可能となる。
【００１８】
この光アダプタ１を用いたファイバフューズストッパは、正常時には、いずれか一方の光ファイバ５を通して送られる光が、コネクタ２Ａ，２Ｂとそのフェルール３，３間に介在された屈折率分布型レンズ６を通して、他方の光ファイバ５へと送られ、通常の光接続部として機能する。一方、ファイバフューズが生じた場合、光コネクタから出射された光は、屈折率分布型レンズ６により拡大され、光エネルギー密度が下げられることにより、ファイバフューズの進行を阻止することができる。
【００１９】
このファイバフューズストッパは、ファイバフューズ阻止機能を持たせるために、光ファイバ５の被覆除去や、加熱してコアを拡大する等の工程が不要であり、光ファイバ５自体には、何も処理を施さないため、機械強度等の劣化がなく、信頼性が高い。
また、屈折率分布型レンズ６を使用することにより、モードフィールド径を大幅に拡大させることが可能なため、ファイバフューズの進行を止められる光強度を格段に高くすることができる。
また、屈折率分布型レンズ６を光アダプタ１の中に組み込み、光コネクタ２Ａ，２Ｂのフェルール３，３で挟んで突き合わせることによりＰＣ接続させることが可能なので、屈折率分布型レンズや光ファイバ端面にＡＲコート等の反射防止膜を付加する必要もなく、低コストに製作可能である。
また、従来技術に比べ、コネクタや接続部の追加が無いので、低コストで提供できる。
また、従来技術に比べ、コネクタや接続部の追加が無いため、接続損失の増加がない。
また、光アダプタ１内に組み込むことで、ファイバフューズが発生した場合の部品交換に手間がかからない。
また、屈折率分布型レンズ６を光アダプタ１の中に組み込むことで、余分な設置スペースを必要としない。
【００２０】
図２は、本発明によるファイバフューズストッパの第２の実施例を示す図であり、本例では、接続部材がプラグジャック８であり、屈折率分布型レンズ１０がフェルール固定用の割スリーブ９内に収納された構成になっている。
【００２１】
このプラグジャック８は、光コネクタ装着側に、光ファイバに成端された図示しない光コネクタを装着し、プラグ側を所望の機器等の光ファイバと接続することで、光ファイバと屈折率分布型レンズ１０とが突き合わせ接続される。
【００２２】
このプラグジャック８は、先の第１の実施例による光アダプタ１と同様に、ファイバフューズが生じた場合、光コネクタから出射された光は、屈折率分布型レンズ１０により拡大され、光エネルギー密度が下げられることにより、ファイバフューズの進行を阻止することができる。
【００２３】
なお、本例の変形例として、メカニカルスプライスの中に屈折率分布型レンズからなるファイバフューズストッパを予め配置することもできる。
【００２４】
この第２の実施例によるファイバフューズストッパは、前記第１の実施例とほぼ同様の効果が得られ、さらに、接続部材であるプラグジャックやメカニカルスプライスタイプに屈折率分布型レンズを組み込むことで、容易に既存システムへの適用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のファイバフューズストッパの第１の実施例を示す図であり、ファイバフューズストッパを組み込んだ光アダプタの断面図である。
【図２】本発明のファイバフューズストッパの第２の実施例を示す図であり、ファイバフューズストッパを組み込んだプラグジャックの側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…光アダプタ、２Ａ，２Ｂ…光コネクタ、３…フェルール、４…割スリーブ、５…光ファイバ、６…屈折率分布型レンズ、７…スプリング、８…プラグジャック、９…割スリーブ、１０…屈折率分布型レンズ。
【図１】
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【図２】
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